redis分布式锁实现原理

3.2. 分布式锁的实现

随着业务发展的需要，原单体单机部署的系统被演化成分布式集群系统后，由于分布式系统多线程、多进程并且分布在不同机器上，这将使原单机部署情况下的并发控制锁策略失效，单纯的Java API并不能提供分布式锁的能力。为了解决这个问题就需要一种跨JVM的互斥机制来控制共享资源的访问，这就是分布式锁要解决的问题！

分布式锁主流的实现方案：

1. 基于数据库实现分布式锁

2. 基于缓存（Redis等）

3. 基于Zookeeper

每一种分布式锁解决方案都有各自的优缺点：

1. 性能：redis最高

2. 可靠性：zookeeper最高

这里，我们就基于redis实现分布式锁。

3.2.1. 基本实现

借助于redis中的命令setnx(key, value)，key不存在就新增，存在就什么都不做。同时有多个客户端发送setnx命令，只有一个客户端可以成功，返回1（true）；其他的客户端返回0（false）。

主要使用Redis Setnx 命令

在指定的 key 不存在时，为 key 设置指定的值

设置成功，返回 1 。 设置失败，返回 0 

redis> EXISTS job                # job 不存在
(integer) 0

redis> SETNX job "programmer"    # job 设置成功
(integer) 1

redis> SETNX job "code-farmer"   # 尝试覆盖 job ，失败
(integer) 0

redis> GET job                   # 没有被覆盖
"programmer"

java代码

	public void testLock() {
		// 执行redis的setnx命令
		String uuid = UUID.randomUUID().toString();
		Boolean lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", uuid, 5, TimeUnit.SECONDS);

		// 判断是否拿到锁
		if (lock) {
			// 执行业务逻辑代码
			// ...

			// 释放锁资源 (保证获取值和删除操作的原子性) LUA脚本保证删除的原子性
			String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
			this.redisTemplate.execute(new DefaultRedisScript<>(script), Arrays.asList("lock"), Arrays.asList(uuid));
//			if (StrUtil.equals(uuid,redisTemplate.opsForValue().get("lock"))){
//				redisTemplate.delete("lock");
//			}
		} else {
			// 其他请求尝试获取锁
			testLock();
		}
	}

 

为了确保分布式锁可用，我们至少要确保锁的实现同时满足以下四个条件：

• 互斥性。在任意时刻，只有一个客户端能持有锁。

• 不会发生死锁。即使有一个客户端在持有锁的期间崩溃而没有主动解锁，也能保证后续其他客户端能加锁。

• 解铃还须系铃人。加锁和解锁必须是同一个客户端，客户端自己不能把别人加的锁给解了。

• 加锁和解锁必须具有原子性。

 

总结:使用分布式锁之Redisson